APLINKOS INŽINERIJOS FAKULTETAS
KELIŲ KATEDRA
REFERATAS
BIM nauda statinio gyvavimo cikle pagal statybos procesus
Atliko:
Tikrino:
Vilnius 2017
Turinys
Įvadas 3
1.Problematika ir statybos procesai 4
2.BIM taikymas statybos procesams spartinti 5
3. RIBA siūlomi statybos proceso etapai 8
4. Skaitmeninės statybos veiklų 2014-2020 planas 10
5. BIM nauda pagal statybos procesus statinio gyvavimo cikle 12
Išvados 13
Literatūros sąrašas 14
Įvadas
Šiuolaikinės projektavimo ir statybos valdymo, o vėliau ir statinių priežiūros BIM (Building Infromation Modeling) metodikos ir technologijos sudaro išskirtines sąlygas užtikrinti bendradarbiavimą, informacijos integralumą tiek projektuojant, tiek pereinant iš vieno projekto etapo į kitą. Taikant BIM anksčiau aprašytas procesas tampa realesnis, realizuojamas, nes užtikrina, kad būtų geriau bendradarbiaujama integruotoje aplinkoje ir panaudojama informacija paskesniuose etapuose.
Pagal „BuildingSMART“ organizacijos teikiamą apibrėžimą, BIM yra funkcinis ir fizinis objekto atvaizdavimas skaitmeninėje erdvėje. Pastato informacijos modelis yra objekto informacija, kuri naudojama sprendimams priimti viso objekto egzistavimo metu.
Egzistavimo ciklas prasideda nuo objekto ankstyvųjų koncepcijų iki jo griovimo. Kiekviena valstybė, kuri valstybiniu lygmeniu kuria savo BIM koncepciją, apsibrėžia BIM sąvoką savaip. Norvegijoje – SIM (angl. BIM) – atviras 3D BIM modelis, kuris paremtas objektų parametrais ir ryšiais. 3D BIM taip pat turi naudoti atvirus BIM formatus ir standartus. Didžiojoje Britanijoje – SIM (angl. BIM) – bendradarbiavimo būdas, kuris paremtas skaitmeninėmis technologijomis. Tai didina kūrybos, realizacijos ir taisymo produktyvumą.
Problematika ir statybos procesai
Lietuvos statybos teisiniuose reglamentuose apibrėžti projekto įgyvendinimo etapai smarkiai skiriasi nuo geriausios užsienio praktikos. Dabartiniai projekto etapai mums neužtikrina sklandaus perėjimo iš vieno etapo į kitą ir projekto dalyvių bendradarbiavimo. Nėra aiškiai apibrėžta, kas turi būti daroma kiekvienu projekto etapu, kokie turi būti pasiekti tikslai, neapibrėžti ir patys etapai arba kaip mes juos interpretuojame. Dėl neapibrėžtumo lieka vietos interpretacijoms, todėl kyla ginčų tarp užsakovo, rangovo ir projektuotojo.
Lietuvos Respublikos įstatymų bazės skirtumai su gerojoje pasaulio tvarios statybos praktikoje taikomais statybos procesų apibrėžimais;
Interpretacijos dėl neadekvačių lūkesčių ir situacijos vertinimo;
Neaiškūs sprendimų palyginimo kriterijai;
Apibrėžimų ir reikalavimų, taikomų projekto informacijos detalumui ir baigtumui nebuvimas;
Bendraujant su statybos proceso dalyviais, dažnai girdime statybininkų priekaištų dėl projekto kokybės, baigtumo, dėl to atsirandančių pakeitimų statybos metu, vėlavimo, augančių sąnaudų. Ypač daug nesusipratimų kyla dėl inžinerinių sistemų, nes techniniuose projektuose tai dažnai yra tik nebaigti scheminiai sprendiniai, o darbo projektas (kaip jau priimta konstrukcijų daliai) dažnai būna tik formalumas. Įdomu tai, kad ginčų atveju nepavyksta išreikalauti tinkamos projekto kokybės, nes mūsų įstatymuose tai nepakankamai reglamentuota.
1.1 paveikslas. BIM Vadyba.
BIM taikymas statybos procesams spartinti
Nors BIM taikymas žymiai padidina pastatų projektavimo, statybos proceso ir eksploatavimo efektyvumą, šis procesas reikalauja reikšmingų pokyčių. Reikia ne tik išmokti naudoti BIM platformos programinę įrangą, bet ir sugalvoti bei įsisavinti naują darbų proceso eigą, apmokyti darbuotojus ir paskirstyti atsakomybę bei pakeisti statybos procesų modeliavimo būdą.
Statybos pramonei naudą teikia tik aiškiai nustatytos gairės, kuriose išdėstoma efektyvios veiklos strategija ir BIM taikymo metodologija organizacijoje. Pavyzdžiui, jei projektavimo įmonė ilgus metus dirbo su 2D CAD programomis, tikriausiai ji turi savo veiklos procedūras ir šablonus. Tačiau 2D CAD įrankiai nepadeda išvengti projekto koregavimo ir brėžinių perdarymo veiksmų, dėl to užsitęsiančių projekto atlikimo terminų, klaidų ir nesutapimų atsiradimo, efektyvaus procesų valdymo trūkumo, sklandžios komunikacijos stokos ir pan. Taigi, įmonei reikia pagerinti savo gebėjimus: 1) geresnio bendradarbiavimo tarp atskirų projekto dalių srityje; 2) taikant technologijas, kurios veiklos procesus padarytų efektyvesniais; 3) efektyviai reaguojant į projekto pokyčius; 4) skatinant pokyčius susijusiuose statybos sektoriuose.
BIM taikymas apima įmonės socialinių, technologinių ir kultūrinės aplinkos pokyčių įgyvendinimą. T.y. taikant BIM svarbu tiek naudojamos technologijos, tiek patys žmonės ir jų darbo procesai.
2.1 paveikslas. BIM etapai.
BIM sistema automatizuoja informacijos surinkimo, apdorojimo, sisteminimo, saugojimo ir naudojimo procesą, t.y. visą objekto projektavimo, vykdymo ir valdymo procesą, todėl BIM taikymas vyksta tam tikrais etapais:
1 etapas – Komandos formavimas. Šį etapą galima išskaidyti į keletą mažesnių:
atliekama detali esamos veiklos struktūrinės schemos analizė bei nustatomi efektyvumo didinimo tikslai, kurių pasiekti tikimasi taikant BIM sistemą;
suformuojama IPD[1] komanda, kuri koordinuos visą projekto vykdymo procesą, kad būtų pasiekta geriausių veiklos rezultatų;
atliekama įmonės turimų darbo priemonių analizė ir BIM diegimui reikiamų kompetencijų paieška.
2 etapas – BIM taikymo vizijos ir tikslų nustatymas:
identifikuojami projekto efektyvaus vykdymo tikslai ir uždaviniai, kuriama naujų veiklos procesų vykdymo strategija;
pasirenkama, kokiomis technologijomis bus įgyvendinamas BIM projektas;
aprašomi taupaus projektavimo procesai ir procedūros, BIM diegimo planas; taip pat sukuriama ir vystoma žinių valdymo duomenų bazė: LOD[2] lentelė ir brėžinių ruošiniai pagal BIM ir įmonės standartus.
3 etapas – Modeliavimas:
atliekami bandomieji (‚pilotiniai‘) BIM modeliai su skirtingais projektais (buvusiu, dabartiniu ir nauju) – sukuriamas tikslus trimatis objekto BIM modelis. Kuriant ‚pilotinį‘ projektą svarbu, kad jis atitiktų pavyzdinį įmonės projektą. Naujas projektas kuriamas vėliau, kitame BIM taikymo cikle, kai įmonės darbuotojai jau turės BIM taikymo įgūdžių ir galės panaudoti gerąją patirtį naujam projektui kurti;
visa su projektu susijusi komanda mokosi / lavina darbo įgūdžius. Mokomasi pastato informacinio modelio (BIM) informaciją valdyti įvairiais tikslais: virtualiam pasivaikščiojimui po objektą, susikirtimų ar kolizijų paieškai (angl. Clash Control), atlikti statinio analitinius skaičiavimus, generuoti darbo brėžinius, tinkamai dalintis dokumentais ir dirbti komandoje;
kuriami, tobulinami ir dokumentuose aprašomi visos įmonės darbo procesai ir gebėjimai.
4 etapas – Modelio taikymas:
pagal modelio duomenis nustatomi visų projekte esančių elementų kiekiai, atliekamas eksploatacijos sąnaudų įvertinimas, iš BIM modelio automatizuotai sudaroma viso projekto ar atskirų jo dalių sąmata;
3D modelio duomenys panaudojami statybos darbų technologiniam projektui paruošti ir statybos darbams organizuoti.
5 etapas – Grįžtamasis ryšys: projekto peržiūra, patikrinimas, įgytos patirties skleidimas vykdant sekantį projektą:
projekto realizavimas. Visa projekto informacija kaupiama ūkio valdymo duomenų bazėje, kur surinkti duomenys gali būti lanksčiai panaudoti patalpų eksploatavimo, administravimo, remonto, rekonstrukcijos (angl. Facility Management) ar kitiems poreikiams tenkinti;
kontrolė – atliekamas projekto kiekybinis ir kokybinis vertinimas;
retrospektyva – įgyvendinto projekto geriausia patirtis perkeliama į naujo projekto kūrimo etapus, taip užtikrinant darbo našumo didėjimą.
Visi BIM taikymo etapai sudaro pasikartojančių ciklų grandinę, kuri spirale kyla aukštyn. T.y. kuo geresni projekto komandos BIM taikymo įgūdžiai, tuo labiau kyla jos darbo našumas.
BIM taikymo poveikį įmonei galima išmatuoti. Pirmasis BIM taikymo ciklas gali būti lėtesnis, nei buvo numatyta, nes dėl technologijų plėtros ir patobulintų darbo procesų įmonės darbuotojai turi įgyti naujų darbo įgūdžių. Tačiau atlikus bandomąjį projektą ir įsisavinus naujus veiklos procesus įgyjama patirties, todėl darbo našumas atliekant naujus projektus ženkliai išauga ir nuosekliai didėja sulig kiekvieno naujo projekto įgyvendinimu.
[1] IPD (angl. Integrated Project Delivery, liet. integruotas projekto vystymas) komanda yra gerai organizuota žmonių, verslo struktūrų ir darbo sistemų sąjunga, leidžianti maksimaliai optimizuoti visų projekto dalyvių veiklos rezultatus visuose projekto įgyvendinimo etapuose.
[2] LOD (angl. Level of Development)– tai modelio išvystymo laipsnis, kurį aprašo IPD komanda pagal išsikeltus komandos tikslus. Jis reikalingas tam, kad nebūtų modeliuojama per daug smulkiai, nes tokiu atveju bereikalingai iššvaistomas laikas ir lėšos.
3. RIBA siūlomi statybos proceso etapai
Nagrinėdami užsienio valstybėse apibrėžtus projekto etapus ir procesus, matome esminių skirtumų, palyginti su Lietuva. Kad ir kokios būtų projekto organizavimo formos (ar projektavimu rūpinasi generalinis rangovas, ar modelis parenkamas baigus projektuoti), išskiriami tokie patys etapai ir procesai, kurie turi būti atlikti įgyvendinant projektą.
Projekto procesus ir jų gerąją praktiką pasaulyje nagrinėja kelios organizacijos. Pirmiausia britų Statybos pramonės taryba (angl. Construction Industry Council, CIC) ir Karališkasis Britanijos architektų institutas (angl. The Royal Institute of British Architects, RIBA). Šių organizacijų projekto metodika iš esmės sutampa.
RIBA aprašytasis procesas lyg ir panašus į mūsų, tačiau kur slypi svarbiausias ir rezultatus lemiantis skirtumas?
Tai kur kas kompleksiškesnis pasiruošimas, galimybių studija ir koncepcijos projektas, kurį rengia ne vien architektai, o visa projektuotojų ir kitų specialistų komanda. Todėl, įgyvendinant koncepciją, nustatomi pagrįsti, apskaičiuoti ir visoms šalims tinkami sprendimai, atsižvelgiant į funkcinius, aplinkosaugos, energetikos, statybos strategijos ir eksploatacijos išlaidų poreikius, tikslus.
3.1 paveikslas. RIBA statybos proceso etapai
0 etapas – projekto apibrėžimas. Nusprendžiama, ar verta vystyti projektą, koks tai bus projektas, ar yra galimybių. Paruošiama pirminė projekto programa.
1 etapas – pasiruošimas projektui. Atliekama galimybių studija, sklypo analizė, nustatomi esminiai projekto tikslai, reikalavimai, įskaitant skirtingas sritis. Šiuo etapu nustatomos projektui reikalingos kompetencijos ir surenkama visa komanda.
2 etapas – koncepcijos projektas. Dirba integruota komanda: architektai, konstruktoriai, sistemų inžinieriai, priežiūros specialistai. Kiekvienas narys sprendimus vertina savo požiūriu, nagrinėjami sprendimų variantai, vykdoma analizė, skaičiavimai. Kitaip tariant, šiuo etapu atsakoma į esminius klausimus, kas turi būti padaryta, ir pagrindžiama kodėl. Šį ir lietuviškąjį ikiprojektinių pasiūlymų etapus sudėtinga lyginti tiek pagal apimtį, tiek pagal kokybę.
3 etapas – projekto vystymas. Projektuotojai arba kita komanda imasi vykdyti jau priimtus pagrįstus sprendimus. Šis etapas gal labiau atitinka lietuvišką sąvoką „techninis darbo projektas“. Po šio etapo pasirenkami rangovai.
4 etapas – techninis (kitur dar vadinamas gamybos) projektas. Jau būna parinkti visų dalių rangovai, kurie kartu su projektuotojų komanda derina sprendimus. Šiuo etapu ruošiamas gana detalus gamybos, pirkimų, statybos darbų planas.
5 etapas – statyba. Vykdomas planas, atliekama projekto vykdymo kontrolė, prireikus daromi projekto pakeitimai ir renkama informacija, skirta pastato eksploatacijai.
6 etapas – perdavimas eksploatuoti. Perduodama visa informacija, paruošiami stebėjimo, priežiūros planai. Pasirašomos pastato administravimo sutartys.
7 etapas – eksploatacija. Pradėjus eksploatuoti statinį, vykdoma garantinė techninė priežiūra, stebėjimas, atliekami papildomi vertinimai, atnaujinama detalioji informacija.
4. Skaitmeninės statybos veiklų 2014-2020 planas
2013 metais Europos Parlamentas balsavo už vieningą Europos Sąjungos Viešųjų Pirkimų Direktyvą (angl. European Union Public Procurement Directive, EUPPD), kuri atliekant viešuosius pirkimus rekomenduoja naudoti įvairius elektroninius įrankius. Vienas tokių įrankių statybos srityje kaip tik ir yra BIM reikalavimų įtraukimas (22 straipsnio 4 punktas) viešųjų pirkimų sistemos sutartims dėl statybos bei projektavimo darbų. Platus BIM taikymas Europos architektūros, inžinerijos ir statybos sektoriuje ne tik sumažins projektavimo, statybos darbų bei eksploatacijos kainas, apmokomas iš valstybių biudžeto, bet ir padės globaliam Europos Sąjungos konkurencingumui, leis įgyvendinti taršos mažinimo bei energinio efektyvumo didinimo uždavinius, t.y., nuo 2020 metų statyti energijos beveik nenaudojančius pastatus. Viešieji pirkimai yra labai svarbūs Europos Sąjungos ekonominiams rodikliams, kur viešieji užsakovai išleidžia apie 18 proc. bendrojo vidaus produkto įvairiems ištekliams, darbams ir paslaugoms. Šiame kontekste svarbu, kad apie 50 proc. visų pirkimų sudaro statybos sektoriaus paslaugų pirkimai. Direktyvos patvirtinimas reiškia, kad visos 28 ES šalys narės gali skatinti, apibrėžti ar reikalauti BIM naudojimo viešai finansuojamiems statybos objektams jau dabar, o nuo 2016 metų tai jau turės būti įgyvendinta privalomai. Jungtinė Karalystė, Nyderlandai, Danija, Suomija ir Norvegija jau suformavo ir paskelbė bei pradėjo taikyti pradinius apsibrėžtos apimties BIM naudojimo viešuosiuose pirkimuose
reikalavimus. Jungtinės Karalystės vyriausybė skaičiuoja, kad šalyje palaipsniui diegiant BIM technologijas, nuo 2012 metų dideliuose viešuosiuose statybos projektuose ji jau sutaupė apie 2 mlrd. eurų, o 66 proc. Jungtinės Karalystės didžiųjų projektų portfelio užbaigiami laiku ir neviršijant biudžeto, ir tai ypač didelis pagerėjimas palyginti su 33 proc. 2010 metais. Efektyvumo pagerėjimas apima projektavimo, statybos ir planuojamas eksploatacijos sąnaudas per pastato gyvavimo ciklą.Tam kad Lietuva būtų priartinta prie ES valstybių integracijos skaitmeninėje statyboje buvo parengtas 2014-2020 m. statybos veiklų planas. Jo vizija: visavertė Lietuvos skaitmeninės statybos integracija į Europos statybos pramonės rinką, bendradarbiaujant verslui, mokslui ir valstybei.
Šio plano tikslai:
Formuoti vieningą statybų sektoriaus informacinę struktūrą ir kodavimą (klasifikatorių), kurti el. aplinką ir sudaryti prielaidas BIM metodologijai vystyti; ● Analizuoti ir vertinti esamus skaitmeninės statybos el. sprendimus pasaulyje ir labiausiai tinkamus pritaikyti Lietuvos rinkai; ● Plėtoti ir skatinti el. verslininkystės patirtį, diegti ir naudoti sukurtus bei kurti naujus skaitmeninės statybos sprendimus, užtikrinti Lietuvos statybų sektoriaus konkurencingumą; ● Plėtoti tarptautinį bendradarbiavimą, skatinti vietinius ir tarptautinius verslo ir mokslo įstaigų ryšius siekiant vystyti skaitmeninės statybos sprendimus; ● Organizuoti statybų sektoriui aktualius mokslinius ir techninius tyrinėjimus bei studijas; ● Plėtoti švietimo ir mokymų veiklą skaitmeninės statybos srityje.
4.1 paveikslas. Pagrindinės veiklų grupės
5. BIM nauda pagal statybos procesus statinio gyvavimo cikle
● Geresnis naujų teritorijų planavimas bei projektavimas, mažiau klaidų ir racionalesni
sprendimai. Vieninga informacija apie statinius ir inžinerinius tinklus suteikia galimybę
kokybiškiau projektuoti naujus statinius ar tinklus esamoje aplinkoje.
● Kokybiškesnis ir racionalesnis projektavimo procesas, t.y., mažesnis objekto pakeitimų
poreikis ateityje. BIM modelis vizualizuoja visų projektavimo dalių projektinius
sprendinius, todėl užsakovas geriau suvokia rezultatus, eliminuojamos klaidos,
atsirandančios sankirtoje tarp atskirų projekto dalių.
● Ekonomiškesnis statybų procesas. Kadangi kuriant BIM statinio modelį, tenka viską labai
tiksliai suprojektuoti, nėra projektavimo klaidų, kurių taisymas statybų aikštelėje labai
brangiai kainuoja. Be to, išvengiama medžiagų perteklinių kiekių skaičiavimų, o tuo pačiu
išlaidų augimo, kadangi skaitmeniniame modelyje gaunami labai tikslūs medžiagų kiekiai.
● Greitesnė ir pigesnė statinio priežiūra, remontai ir renovacija, nes skaitmeninis statinio
modelis – tai vienoje vietoje esanti informacija, kuri naudotina tiek statybos, tiek pastatų
remonto ar renovacijos darbams. Pvz., skaitmeninė renovuojamų pastatų informacija
mažiausiai 2 kartus atpigintų rekonstrukcijos projektų rengimo kainą ir greitį.
Išvados
BIM sistema apima visus procesus nuo statinio projekto sukūrimo ir jo statybos iki pastatyto objekto eksploatavimo ir nugriovimo, kai statinys nusidėvi. BIM technologijos leidžia naudotis statinio informacija visos minėtose objekto gyvavimo stadijose. Todėl taikant darnius statybos proceso etapus ir tam pasitelkiant BIM galima pasiekti kur kas didesnio efektyvumo statinio gyvavimo cikle.
Nepriklausomai nuo objekto rūšies, prieš statybas tenka apgalvoti daugybę dalykų. Statinio gyvavimo ciklas – tema, kuri išlieka aktuali visiems statytojams, nekilnojamojo turto savininkams ir naudotojams. Kuo atsakingiau numatomi ir stebimi statybos proceso etapai, tuo pastatai yra saugesni ir efektyvesni. Tai pasiekti mums leidžia BIM. Be to, tokiu atveju prireikia mažesnių išlaikymo, atnaujinimo sąnaudų.
Literatūros sąrašas
Skaitmeninės statybos Lietuvoje gairės 2014-2020. VšĮ „Skaitmeninė statyba“ BIM ekspertai. Vilnius, 2014.
http://ss-exp.com/projekto-kokybe-priklauso-nuo-aiskiai-apibreztu-procesu-riba-etapai/Miškinis P., Investicinių projektų vadybos dalyko paskaitų medžiaga, 2011
http://www.bimplus.co.uk/people/riba-stages-2and-bim6-you-cant-pl6ay-new-game-old/
https://www.thenbs.com/knowledge/bim-levels-explained
http://www.darombim.lt/bim-taikymas/